Похожие статьи
Жизнь на Земле протекает по 24-часовому циклу в зависимости от вращения планеты. Животные и растения имеют встроенные циркадные часы, которые синхронизируют метаболизм и поведение с этим суточным циклом. Но один жук не синхронизирован с остальной природой.
В новом исследовании, опубликованном в Current Biology, рассматривается жук с уникальным 48-часовым циклом. Большой черный жук-чесальщик, Holotrichia parallela, является сельскохозяйственным вредителем в Азии. Каждую вторую ночь самки жуков вылезают из почвы, взбираются на растение-хозяин и выделяют феромоны для привлечения самцов.
Такое брачное поведение самок жуков контролируется 48-часовыми «околоземными» часами по причинам, которые остаются загадочными. Команда, возглавляемая Уолтером Лилом, профессором молекулярной и клеточной биологии Калифорнийского университета в Дэвисе, и Цзяо Инь из Китайской академии сельскохозяйственных наук, Пекин, захотела узнать, соответствует ли способность жуков-самцов чувствовать запах самок 48-часовому графику.
Лаборатория Лила в Калифорнийском университете в Дэвисе изучает химическую чувствительность насекомых. Многие насекомые, от мотыльков до комаров, используют запах, чтобы привлечь партнера. Насекомые «чувствуют запах» с помощью своих антенн, которые содержат специализированные рецепторы, реагирующие на специфические химические вещества, разносящиеся по воздуху.
Первым шагом команды было идентифицировать у большого черного жука-чесальщика ген рецептора, который реагирует на женский феромон, имеющий соблазнительное название метиловый эфир L-изолейцина, или ЛАЙМ. Первоначально исследователи клонировали 14 генов-кандидатов. Серия экспериментов привела их к гену под названием HparOR14 в качестве рецептора полового феромона — кстати, первому такому, который был идентифицирован у вида жуков.
Идентифицировав ген-рецептор, они смогли измерить уровни транскриптов гена HparOR14 на протяжении всей жизни жука и его активность в течение 48 часов. Они обнаружили, что в «ночь свиданий», когда самки взбирались на растения, чтобы издавать запах, транскрипция HparOR14 была выше после наступления темноты. Но активность рецептора была низкой в чередующиеся дни. (В контрольном эксперименте реакция на химический сигнал от поврежденных листьев, указывающий на пищу для жука, оставалась постоянной изо дня в день.)
Результаты показывают, что способность самцов чесальщиков обнаруживать половой феромон самки действительно соответствует 48-часовому циклу, который соответствует поведению самок при спаривании.
Почему и насколько крупные черные жуки имеют такие 48-часовые циклы, неизвестно. Циркадные (24-часовые) часы синхронизируются с помощью сигналов, которые меняются в течение 24-часового цикла, наиболее очевидным из которых является восход или заход солнца. Но в природе не существует 48-часовых сигналов, поэтому то, как именно установлены циркабидиальные циклы насекомых — в том числе то, как самцы и самки могут синхронизироваться друг с другом, чтобы все они знали, какая ночь является ночью свиданий, — остается загадкой, которую еще предстоит разгадать.
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
